116 droni subacquei nuotano insieme senza pilota: nuovo record in Cina
Centosedici droni subacquei che si muovono contemporaneamente, senza essere guidati da operatori umani e senza poter contare sul GPS. È questo il risultato al centro di un nuovo record mondiale stabilito in Cina, dove un gruppo di ricercatori ha dimostrato le capacità di una flotta di veicoli subacquei autonomi.
La prova, realizzata dalla Northwestern Polytechnical University, rappresenta un importante passo avanti nello sviluppo degli AUV, Autonomous Underwater Vehicles, cioè veicoli capaci di operare sott’acqua seguendo autonomamente una rotta e prendendo decisioni in base alle informazioni raccolte dai propri sensori.
L’esperimento è particolarmente interessante perché trasferisce sott’acqua una tecnologia che ormai conosciamo bene nel settore dei droni aerei: il volo coordinato di numerosi mezzi. Se nei cieli gli sciami di droni vengono utilizzati soprattutto per spettacoli luminosi e dimostrazioni tecnologiche, nell’ambiente subacqueo il coordinamento di una grande flotta rappresenta una sfida decisamente più complessa.
Un nuovo record Guinness per i droni subacquei
Il record è stato ottenuto il 29 agosto, quando 116 veicoli subacquei autonomi modello TH-618 sono stati messi in acqua contemporaneamente. L’impresa è stata riconosciuta dal Guinness World Records come record per il maggior numero di AUV operativi nello stesso momento.
La dimostrazione si è svolta all’interno di una piscina lunga circa 50 metri. Una volta iniziata la prova, i 116 mezzi hanno seguito autonomamente un percorso programmato, rimanendo in movimento per circa 34 minuti e percorrendo complessivamente circa 500 metri.
L’elemento più significativo dell’esperimento è proprio l’assenza di un controllo manuale individuale. Non c’erano 116 piloti a comandare altrettanti veicoli e gli operatori non dovevano correggere continuamente la rotta di ogni singolo drone.
I TH-618 hanno invece utilizzato i propri sistemi di rilevamento per riconoscere l’ambiente circostante e reagire alla presenza di ostacoli. In questo modo è stato possibile dimostrare come una grande quantità di piccoli AUV possa condividere lo stesso spazio e muoversi secondo una strategia coordinata.
Perché coordinare droni sott’acqua è così difficile
Coordinare una flotta di droni in acqua presenta problemi molto diversi rispetto a quelli che devono essere affrontati da uno sciame di droni aerei. Il primo ostacolo è rappresentato dalla navigazione.
Sott’acqua, infatti, il GPS non può essere utilizzato normalmente. I segnali satellitari che consentono a un drone volante di conoscere la propria posizione non penetrano efficacemente nell’acqua. Di conseguenza, un veicolo subacqueo deve utilizzare una combinazione di sensori, sistemi di navigazione e tecnologie alternative per determinare dove si trova e come deve muoversi.
Anche le comunicazioni sono più complicate. Le tecnologie radio utilizzate comunemente nell’aria non funzionano nello stesso modo in ambiente subacqueo. Per questo motivo, le comunicazioni acustiche rappresentano una componente fondamentale per lo sviluppo di flotte di AUV capaci di lavorare insieme.
Quando i mezzi diventano 116, il problema aumenta ulteriormente. Ogni veicolo deve evitare gli ostacoli, mantenere la propria traiettoria e contemporaneamente evitare interferenze con gli altri componenti della flotta. Il sistema deve quindi essere in grado di gestire moltissime variabili in tempo reale.
TH-618, le caratteristiche dei droni utilizzati nel test
I protagonisti del record cinese sono i TH-618, piccoli veicoli subacquei autonomi progettati per operare senza il controllo continuo di un pilota.
Ogni unità misura circa 62 centimetri di lunghezza e ha un peso superiore ai 5 chilogrammi. Nonostante le dimensioni relativamente contenute, il veicolo è stato progettato per offrire un’autonomia dichiarata che può arrivare fino a otto ore.
La portata indicata è di circa 30 chilometri, un valore che rende questi mezzi potenzialmente interessanti non soltanto per le dimostrazioni sperimentali, ma anche per missioni di monitoraggio e raccolta dati.
Il risultato ottenuto con 116 unità è quindi significativo non tanto per la distanza percorsa durante il test, relativamente contenuta, quanto per la capacità di gestire una flotta numerosa in modo autonomo e coordinato.
Una tecnologia sviluppata dopo oltre vent’anni di ricerca
Dietro il record non c’è soltanto una dimostrazione spettacolare. Il progetto è il risultato di oltre vent’anni di attività di ricerca nel campo delle comunicazioni subacquee, dei sensori e dei sistemi di visione.
La capacità di riconoscere l’ambiente attraverso telecamere e altri sensori può infatti diventare fondamentale quando un AUV deve operare in zone dove non è possibile affidarsi a una posizione GPS precisa.
Il concetto alla base della sperimentazione è particolarmente interessante: invece di utilizzare un singolo mezzo molto grande e complesso, si può pensare a una flotta di piccoli droni subacquei, ciascuno incaricato di svolgere una parte del lavoro.
Un approccio di questo tipo potrebbe rendere più efficienti alcune operazioni di esplorazione e monitoraggio. Se un singolo veicolo dovesse interrompere la propria missione, gli altri componenti della flotta potrebbero continuare a raccogliere informazioni.
Dalla ricerca alle applicazioni civili
Le possibili applicazioni degli AUV autonomi sono numerose. Una flotta di piccoli droni potrebbe, per esempio, essere impiegata per effettuare rilievi dei fondali marini, raccogliere dati ambientali o controllare aree difficili da raggiungere con mezzi tradizionali.
Un altro settore potenzialmente importante è quello delle infrastrutture sommerse. Oleodotti, gasdotti, cavi sottomarini, strutture portuali e impianti offshore richiedono controlli periodici. Una squadra di piccoli veicoli autonomi potrebbe contribuire a individuare anomalie e raccogliere immagini in tempi più brevi.
La tecnologia potrebbe trovare applicazione anche nella ricerca scientifica, nel monitoraggio degli ecosistemi marini e nella mappatura dei fondali. L’impiego contemporaneo di molti mezzi permetterebbe infatti di coprire aree più ampie rispetto a quelle raggiungibili facilmente da un singolo AUV.
Il possibile impiego nel settore della difesa
Accanto alle applicazioni civili, esiste però anche un evidente interesse strategico. La capacità di far operare in modo coordinato un numero elevato di veicoli subacquei autonomi può avere infatti implicazioni nel settore della difesa e della sicurezza marittima.
Il progetto coinvolge anche Xi’an Tianhe Maritime Technologies, realtà industriale attiva nell’ambito delle tecnologie marittime e collegata a un gruppo con interessi nel comparto della difesa.
Questo aspetto mostra quanto la ricerca sugli AUV stia diventando strategica. Le flotte autonome potrebbero essere utilizzate per sorveglianza, ricognizione, monitoraggio di infrastrutture sensibili e raccolta di informazioni in ambienti dove l’intervento umano diretto risulta complesso o rischioso.
Il record, quindi, non deve essere letto soltanto come una curiosità tecnologica. Dimostra piuttosto quanto rapidamente stia evolvendo il concetto di sciame autonomo, che dall’ambiente aereo si sta estendendo anche a quello subacqueo.
Il futuro degli sciami di droni è anche sott’acqua
La dimostrazione cinese conferma una tendenza destinata probabilmente a crescere nei prossimi anni: l’utilizzo di numerosi robot autonomi coordinati per svolgere attività che sarebbero difficili, costose o rischiose per un singolo mezzo.
Il vero risultato del test con i 116 TH-618 non è dunque soltanto il numero record di veicoli impiegati. È la dimostrazione che una grande flotta di droni subacquei autonomi può condividere uno spazio limitato, seguire una missione programmata e reagire all’ambiente senza un controllo umano diretto.
Dal monitoraggio dei fondali all’ispezione delle infrastrutture, dalla ricerca scientifica alla sicurezza marittima, le possibilità sono numerose. Il mare potrebbe quindi diventare il prossimo grande terreno di sviluppo della tecnologia degli sciami robotici.
Il record cinese dei 116 AUV TH-618 rappresenta un fatto realmente accaduto e riconosciuto dal Guinness World Records, ma soprattutto offre uno sguardo su una nuova generazione di sistemi autonomi. Se gli sciami di droni volanti sono ormai familiari al grande pubblico, quelli subacquei potrebbero presto diventare altrettanto importanti, anche se molto meno visibili.
